文獻(xiàn)速遞 | GelMA水凝膠纖維支架觸發(fā)脊髓功能性再生
前言
恭喜我司客戶(hù)在《Advanced functional materials》發(fā)表了影響因子13.325名為Bioinspired Hydrogel Electrospun Fibers for Spinal Cord Regeneration的高分文章！
下面就跟隨小編看看這篇研究論文基本闡述。
寫(xiě)在前面
完全模擬軟組織的組件和微觀結(jié)構(gòu)是其功能再生的挑戰(zhàn)。用光交聯(lián)的明膠甲基丙烯酰（GelMA）和靜電紡絲技術(shù)構(gòu)建用于脊髓再生的新的對(duì)齊水凝膠微纖維支架。與神經(jīng)軸突一致的定向多孔水凝膠纖維支架對(duì)于指導(dǎo)細(xì)胞遷移和軸突延伸至關(guān)重要。
GelMA水凝膠電紡纖維吸收的水重量超過(guò)其重量的六倍，楊氏模量較低，為神經(jīng)細(xì)胞提供了良好的生存和代謝環(huán)境。 GelMA fbers分別在神經(jīng)干細(xì)胞，神經(jīng)細(xì)胞，突觸和血管內(nèi)皮細(xì)胞中進(jìn)一步表現(xiàn)出更高的抗nestin，抗Tuj-1，抗突觸素和抗CD31基因表達(dá)。
相反，與明膠纖維相比，抗GFAP和抗CS56標(biāo)記的星形膠質(zhì)細(xì)胞和GelMA纖維的膠質(zhì)瘢痕顯示出較小程度。用靜電紡絲GelMA水凝膠纖維構(gòu)建的軟仿生支架不僅促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的遷移并誘導(dǎo)其分化為神經(jīng)元細(xì)胞，還抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕形成并促進(jìn)血管生成。
而且，具有高彈性的支架可以抵抗變形而不需要保護(hù)骨性椎管。生物啟發(fā)的對(duì)齊水凝膠微纖維證明在觸發(fā)脊髓功能性再生方面是有效且通用的。
基本信息
標(biāo)題：Bioinspired Hydrogel Electrospun Fibers for Spinal Cord Regeneration
期刊：Advanced functional materials
影響因子：13.325
物種：大鼠
應(yīng)用：脊髓組織再生工程
產(chǎn)品：大鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞
客戶(hù)單位： 蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院 蘇州大學(xué)骨科研究所
簡(jiǎn)要介紹
上圖為GelMA水凝膠纖維支架的制作工藝和使用仿生支架修復(fù)脊髓損傷的示意圖
A）表明GelMA的化學(xué)修飾和交聯(lián)
B）證明靜電紡絲過(guò)程隨后表征
C）表明體內(nèi)仿生支架的再生效應(yīng)
研究說(shuō)明
本文闡述了水凝膠電紡纖維的表征、水凝膠電紡纖維的體外生物相容性、細(xì)胞在水凝膠電紡纖維上的形態(tài)，粘附和滲透后肢運(yùn)動(dòng)功能的體內(nèi)評(píng)估、、NSC的免疫組化評(píng)價(jià)及其體內(nèi)分化、體內(nèi)血管化的免疫組化評(píng)估等一些問(wèn)題，具體的綜述想了解的可直接訪(fǎng)問(wèn)：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201806899
相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)見(jiàn)下圖。
細(xì)胞培養(yǎng)板（TCP），明膠和GelMA纖維支架上的細(xì)胞生長(zhǎng)形態(tài)。上圖為 Tuj-1免疫熒光標(biāo)記的海馬神經(jīng)元細(xì)胞，第一行TCP用作對(duì)照，第二行為明膠上生長(zhǎng)，第三行為GelMA纖維支架生長(zhǎng)。
A）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的圖片。
a）靜電紡絲GelMA水凝膠纖維支架的圖像。
b）在T9脊髓的右側(cè)部位進(jìn)行3mm半切。
c）腳手架植入。
d）手術(shù)后12周收集脊髓標(biāo)本。 從上到下：對(duì)照組，明膠組，GelMA組。
e-h）手術(shù)后第1,4,8,12周的動(dòng)物。
B）評(píng)估具有BBB評(píng)分的大鼠的下肢運(yùn)動(dòng)功能。
C-E）神經(jīng)干細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞的免疫熒光染色和組間光密度的定量比較。 沒(méi)有植入物的樣品用作對(duì)照組。
文章小結(jié)
在本研究中，受復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)，軟機(jī)械性能和脊髓功能特征的啟發(fā)，通過(guò)合成光交聯(lián)的GelMA和靜電紡絲技術(shù)構(gòu)建了用于修復(fù)SCI的對(duì)齊的GelMA水凝膠微纖維支架。借助光交聯(lián)水凝膠技術(shù)可以獲得機(jī)械軟支架的高含水量和彈性。
體外實(shí)驗(yàn)表明，光交聯(lián)的水凝膠微纖維支架可以為細(xì)胞提供良好的生存和代謝環(huán)境，促進(jìn)其增殖，遷移和分化，以及軸突的定向延伸。體內(nèi)免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，NSCs，神經(jīng)元，突觸連接和血管內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量較多，損傷部位膠質(zhì)瘢痕較少。
令人震驚的是，微纖維支架促進(jìn)了內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞的遷移和進(jìn)一步分化為神經(jīng)元，同時(shí)形成了顯著更新的功能性突觸連接。同時(shí)，膠質(zhì)瘢痕的形成也受到抑制，支架中的血管化得到促進(jìn)。
總之，GelMA水凝膠微纖維支架可能是為SCI重新設(shè)計(jì)鋪平道路的有希望的候選者，希望有可能將該生物材料推廣到未來(lái)的一系列應(yīng)用中。
產(chǎn)品信息
貨號(hào)：CP-R107
產(chǎn)品名稱(chēng)：大鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞
組織來(lái)源：海馬體組織
產(chǎn)品規(guī)格：5×10^5cells/T25細(xì)胞培養(yǎng)瓶
產(chǎn)品信息：
本公司生產(chǎn)的大鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞采用胰蛋白酶消化法、化學(xué)試劑抑制法結(jié)合神經(jīng)元細(xì)胞專(zhuān)用培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選制備而來(lái)，細(xì)胞總量約為5×10^5cells/瓶；細(xì)胞經(jīng)MAP-2免疫熒光鑒定，純度可達(dá)85%以上，且不含有HIV-1、HBV、HCV、支原體、細(xì)菌、酵母和真菌等。
